ITBO20110400A1 - METHOD OF CONTROL OF THE SPEED OF A COMBUSTION INTERNAL OVER-POWERED ENGINE - Google Patents

METHOD OF CONTROL OF THE SPEED OF A COMBUSTION INTERNAL OVER-POWERED ENGINE Download PDF

Info

Publication number
ITBO20110400A1
ITBO20110400A1 IT000400A ITBO20110400A ITBO20110400A1 IT BO20110400 A1 ITBO20110400 A1 IT BO20110400A1 IT 000400 A IT000400 A IT 000400A IT BO20110400 A ITBO20110400 A IT BO20110400A IT BO20110400 A1 ITBO20110400 A1 IT BO20110400A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
control method
reserve
internal combustion
combustion engine
pressure
Prior art date
Application number
IT000400A
Other languages
Italian (it)
Inventor
Marco Panciroli
Original Assignee
Magneti Marelli Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Magneti Marelli Spa filed Critical Magneti Marelli Spa
Priority to IT000400A priority Critical patent/ITBO20110400A1/en
Priority to EP12175211.7A priority patent/EP2543856B1/en
Publication of ITBO20110400A1 publication Critical patent/ITBO20110400A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D41/0007Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0418Layout of the intake air cooling or coolant circuit the intake air cooler having a bypass or multiple flow paths within the heat exchanger to vary the effective heat transfer surface
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/16Control of the pumps by bypassing charging air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

“METODO DI CONTROLLO DI UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA SOVRALIMENTATO†⠀ œMETHOD OF CONTROL OF A BOOSTED INTERNAL COMBUSTION ENGINEâ €

SETTORE DELLA TECNICA TECHNIQUE SECTOR

La presente invenzione à ̈ relativa ad un metodo di controllo di un motore a combustione interna sovralimentato. The present invention relates to a method of controlling a supercharged internal combustion engine.

ARTE ANTERIORE ANTERIOR ART

Come à ̈ noto, alcuni motori a combustione interna sono provvisti di un sistema di sovralimentazione a turbocompressore, il quale à ̈ in grado di aumentare la potenza sviluppata dal motore sfruttando l’entalpia dei gas di scarico per comprimere l’aria aspirata dal motore e quindi aumentare il rendimento volumetrico dell’aspirazione. As is known, some internal combustion engines are equipped with a turbocharging system, which is able to increase the power developed by the engine by exploiting the enthalpy of the exhaust gases to compress the air sucked in by the engine and therefore increase the volumetric efficiency of the suction.

Un sistema di sovralimentazione a turbocompressore comprende un turbocompressore provvisto di una turbina, la quale à ̈ disposta lungo un condotto di scarico per ruotare ad alta velocità sotto la spinta dei gas di scarico espulsi dal motore, e di un compressore, il quale à ̈ portato in rotazione dalla turbina ed à ̈ disposto lungo il condotto di alimentazione dell’aria per comprimere l’aria aspirata dal motore. A turbocharging system includes a turbocharger equipped with a turbine, which is arranged along an exhaust duct to rotate at high speed under the thrust of the exhaust gases expelled from the engine, and a compressor, which is carried in rotation by the turbine and is arranged along the air supply duct to compress the air sucked in by the engine.

Solitamente, quando da una condizione di coppia oppure potenza motrice modesta (bassi regimi di rotazione e velocità contenuta) si verifica una improvvisa e rapida richiesta di aumento considerevole della coppia oppure potenza motrice (cioà ̈ quando il pilota affonda decisamente il pedale dell’acceleratore ad esempio per eseguire un sorpasso) à ̈ presente un ritardo del turbo (“turbo-lag†) abbastanza evidente. Questo fenomeno conosciuto come ritardo del turbo o risposta del turbo rappresenta la tendenza dei motori dotati di turbocompressore nel mancare di risposta in potenza all'azionamento veloce del comando acceleratore ed à ̈ particolarmente fastidioso nel caso di applicazioni su vetture sportive in cui il sistema di sovralimentazione a turbocompressore consente di raggiungere prestazioni elevate. Il ritardo del turbo à ̈ causato principalmente dal momento di inerzia del rotore che si verifica in occasione di una improvvisa e rapida richiesta di maggiore coppia oppure potenza motrice, e dal fatto che il volume complessivo del circuito posto a valle del compressore deve aumentare la pressione al suo interno. Usually, when from a condition of torque or modest engine power (low revs and low speed) there is a sudden and rapid request for a considerable increase in torque or engine power (i.e. when the driver sinks the accelerator pedal decisively for example to overtake) There is a fairly evident turbo delay (â € œturbo-lagâ €). This phenomenon known as turbo lag or turbo response represents the tendency of turbocharged engines to lack power response when the throttle is pressed quickly and is particularly annoying in the case of sports car applications where the supercharging system turbocharger allows you to achieve high performance. The turbo delay is mainly caused by the moment of inertia of the rotor which occurs when there is a sudden and rapid request for greater torque or engine power, and by the fact that the overall volume of the circuit located downstream of the compressor must increase the pressure. inside.

Nel corso degli anni sono state proposte diverse soluzioni per cercare di ridurre il ritardo del turbo e migliorare ulteriormente le prestazioni dei motori dotati di turbocompressore. Ad esempio, à ̈ possibile utilizzare un turbocompressore a geometria variabile oppure un turbocompressore comprendente una pluralità di turbine in una configurazione in serie o in parallelo, ecc. Tutte le soluzioni fin qui note sono però particolarmente svantaggiose in termini di costi e di ingombro complessivo. DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE Over the years, various solutions have been proposed to try to reduce turbo lag and further improve the performance of turbocharged engines. For example, it is possible to use a variable geometry turbocharger or a turbocharger comprising a plurality of turbines in a series or parallel configuration, etc. However, all the solutions known up to now are particularly disadvantageous in terms of costs and overall dimensions. DESCRIPTION OF THE INVENTION

Scopo della presente invenzione à ̈ di fornire un metodo di controllo di un motore a combustione interna sovralimentato mediante un turbocompressore, il quale metodo di controllo sia di facile ed economica implementazione e, in particolare, sia in grado di ridurre drasticamente il fenomeno del ritardo del turbo senza compromettere i consumi. The purpose of the present invention is to provide a control method of a supercharged internal combustion engine by means of a turbocharger, which control method is easy and economical to implement and, in particular, is capable of drastically reducing the phenomenon of delay turbo without compromising consumption.

Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo di controllo di un motore a combustione interna sovralimentato mediante un turbocompressore secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate. According to the present invention there is provided a method of controlling a supercharged internal combustion engine by means of a turbocharger according to what is claimed by the attached claims.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui The present invention will now be described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of embodiment, in which

- la figura 1 illustra schematicamente una prima forma di attuazione di un motore a combustione interna sovralimentato mediante un turbocompressore e provvisto di una centralina elettronica di controllo che implementa un metodo di controllo realizzato secondo la presente invenzione; Figure 1 schematically illustrates a first embodiment of an internal combustion engine supercharged by means of a turbocharger and provided with an electronic control unit which implements a control method realized according to the present invention;

- la figura 2 illustra schematicamente un particolare di una seconda forma di attuazione del motore a combustione interna sovralimentato della figura 1; e Figure 2 schematically illustrates a detail of a second embodiment of the supercharged internal combustion engine of Figure 1; And

- la figura 3 Ã ̈ una diagramma a blocchi di un possibile algoritmo di controllo che fornisce la pressione obiettivo a partire dalla richiesta di coppia motrice. - figure 3 is a block diagram of a possible control algorithm that provides the target pressure starting from the drive torque request.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE PREFERRED FORMS OF IMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Nella figura 1, con il numero 1 Ã ̈ indicato nel suo complesso un motore a combustione interna sovralimentato mediante un sistema 2 di sovralimentazione a turbocompressore. In figure 1, the number 1 indicates as a whole an internal combustion engine supercharged by means of a turbocharging system 2.

Il motore 1 a combustione interna comprende quattro cilindri 3, ciascuno dei quali à ̈ collegato ad un collettore 4 di aspirazione tramite almeno una rispettiva valvola di aspirazione (non illustrata) e ad un collettore 5 di scarico tramite almeno una rispettiva valvola di scarico (non illustrata). Il collettore 4 di aspirazione riceve aria fresca (cioà ̈ aria proveniente dall’ambiente esterno) attraverso un condotto 6 di aspirazione, il quale à ̈ provvisto di un filtro 7 aria ed à ̈ regolato da una valvola 8 a farfalla. Lungo il condotto 6 di aspirazione à ̈ disposto un intercooler 9 avente la funzione di raffreddare l’aria aspirata. Al collettore 5 di scarico à ̈ collegato un condotto 10 di scarico che alimenta i gas di scarico prodotti dalla combustione ad un sistema di scarico, il quale emette i gas prodotti dalla combustione nell’atmosfera e comprende normalmente almeno un catalizzatore 11 ed almeno un silenziatore (non illustrato) disposto a valle del catalizzatore 11. The internal combustion engine 1 comprises four cylinders 3, each of which is connected to an intake manifold 4 via at least one respective intake valve (not shown) and to an exhaust manifold 5 via at least one respective exhaust valve (not shown). illustrated). The intake manifold 4 receives fresh air (ie air from the external environment) through an intake duct 6, which is provided with an air filter 7 and is regulated by a butterfly valve 8. An intercooler 9 is arranged along the intake duct 6 and has the function of cooling the intake air. Connected to the exhaust manifold 5 is an exhaust duct 10 which supplies the exhaust gases produced by combustion to an exhaust system, which emits the gases produced by combustion into the atmosphere and normally comprises at least one catalyst 11 and at least one silencer (not shown) located downstream of the catalyst 11.

Il sistema 2 di sovralimentazione del motore 1 a combustione interna comprende un turbocompressore 12 provvisto di una turbina 13, che à ̈ disposta lungo il condotto 10 di scarico per ruotare ad alta velocità sotto l’azione dei gas di scarico espulsi dai cilindri 3, ed un compressore 14, il quale à ̈ disposto lungo il condotto 6 di aspirazione ed à ̈ collegato meccanicamente alla turbina 13 per venire trascinato in rotazione dalla turbina 13 stessa così da aumentare la pressione dell’aria alimentata nel condotto 6 di alimentazione. The supercharging system 2 of the internal combustion engine 1 comprises a turbocharger 12 provided with a turbine 13, which is arranged along the exhaust duct 10 to rotate at high speed under the action of the exhaust gases expelled from the cylinders 3, and a compressor 14, which is arranged along the intake duct 6 and is mechanically connected to the turbine 13 to be driven into rotation by the turbine 13 itself so as to increase the pressure of the air fed into the supply duct 6.

Lungo il condotto 10 di scarico à ̈ previsto un condotto 15 di bypass, il quale à ̈ collegato in parallelo alla turbina 13 in modo da presentare le proprie estremità collegate a monte e a valle della turbina 13 stessa. Lungo il condotto 15 di bypass à ̈ disposta una valvola 16 di wastegate, la quale à ̈ atta a regolare la portata dei gas di scarico che fluiscono attraverso il condotto 15 di bypass ed à ̈ pilotata da un attuatore 17. Lungo il condotto 6 di scarico à ̈ previsto un condotto 18 di bypass, il quale à ̈ collegato in parallelo al compressore 14 in modo da presentare le proprie estremità collegate a monte e a valle del compressore 14 stesso. Lungo il condotto 18 di bypass à ̈ disposta una valvola 19 Poff, la quale à ̈ atta a regolare la portata dell’aria che fluisce attraverso il condotto 18 di bypass ed à ̈ pilotata da un attuatore 20. Along the exhaust duct 10 there is a bypass duct 15, which is connected in parallel to the turbine 13 so as to have its ends connected upstream and downstream of the turbine 13 itself. A wastegate valve 16 is arranged along the bypass duct 15, which is adapted to regulate the flow of exhaust gases flowing through the bypass duct 15 and is piloted by an actuator 17. Along the A bypass duct 18 is provided, which is connected in parallel to the compressor 14 so as to have its ends connected upstream and downstream of the compressor 14 itself. A valve 19 Poff is arranged along the bypass duct 18, which is adapted to regulate the flow rate of the air flowing through the bypass duct 18 and is piloted by an actuator 20.

La trattazione che precede fa esplicito riferimento ad un motore 1 a combustione interna sovralimentato mediante un turbocompressore 12. In alternativa, il metodo di controllo sopra descritto può trovare vantaggiosa applicazione in un qualsiasi motore a combustione interna sovralimentato, mediante ad esempio un compressore dinamico o volumetrico. The above discussion explicitly refers to an internal combustion engine 1 supercharged by means of a turbocharger 12. Alternatively, the control method described above can find advantageous application in any supercharged internal combustion engine, for example by means of a dynamic or volumetric compressor. .

Secondo una prima variante, il motore 1 a combustione interna à ̈ provvisto di una macchina elettrica connessa meccanicamente al turbocompressore 12 e predisposta per il recupero dell’energia dei gas di scarico; secondo questa variante, à ̈ possibile sia erogare la coppia motrice necessaria assorbendo energia elettrica, sia frenare erogando energia elettrica. According to a first variant, the internal combustion engine 1 is provided with an electric machine mechanically connected to the turbocharger 12 and arranged for the recovery of the energy of the exhaust gases; according to this variant, it is possible both to supply the necessary drive torque by absorbing electrical energy, and to brake by supplying electrical energy.

In alternativa à ̈ possibile applicare il metodo di controllo di seguito descritto ad un motore a combustione interna sovralimentato del tipo descritto nella domanda di brevetto EP-A1-2096277 e comprendente una turbina, un compressore meccanicamente indipendente dalla turbina, un generatore elettrico portato in rotazione dalla turbina per generare corrente elettrica ed un motore elettrico che porta in rotazione il compressore. Alternatively, it is possible to apply the control method described below to a supercharged internal combustion engine of the type described in patent application EP-A1-2096277 and comprising a turbine, a compressor mechanically independent from the turbine, an electric generator rotated from the turbine to generate electric current and an electric motor that rotates the compressor.

In generale, le forme di attuazione sopra descritte sono accumunate dal fatto di presentare un volume d’aria fra il compressore 14 ed i cilindri 3. La massa di aria intrappolata in ciascun cilindro 3 per ogni ciclo motore, può essere regolata mediante la rispettiva valvola di aspirazione (non illustrata), per mezzo di un dispositivo di attuazione valvola con legge di apertura variabile come ad esempio camless elettromagnetico o elettroidraulico. Oppure in alternativa, la massa di aria intrappolata in ciascun cilindro 3 per ogni ciclo motore à ̈ regolata mediante l’interposizione di una valvola 27, preferibilmente a farfalla e illustrata nella figura 2, fra il compressore 14 e le valvole di aspirazione. Oppure come ulteriore alternativa, à ̈ possibile prevedere sia un dispositivo di attuazione valvola con legge di apertura variabile sia l’inserimento di una valvola 27, preferibilmente a farfalla, fra il compressore 14 e le valvole di aspirazione. In general, the embodiments described above are shared by the fact that they have a volume of air between the compressor 14 and the cylinders 3. The mass of air trapped in each cylinder 3 for each engine cycle can be adjusted by means of the respective suction valve (not shown), by means of a valve actuation device with variable opening law such as electromagnetic or electro-hydraulic camless. Or alternatively, the mass of air trapped in each cylinder 3 for each engine cycle is regulated by means of the interposition of a valve 27, preferably a butterfly valve and illustrated in Figure 2, between the compressor 14 and the intake valves. Or as a further alternative, it is possible to provide both a valve actuation device with variable opening law and the insertion of a valve 27, preferably a butterfly valve, between the compressor 14 and the intake valves.

Il motore 1 a combustione interna à ̈ controllato da una centralina 21 elettronica di controllo, la quale sovrintende al funzionamento di tutte le componenti del motore 1 a combustione interna tra le quali il sistema 2 di sovralimentazione. In particolare, la centralina 21 elettronica di controllo pilota gli attuatori 17 e 20 della valvola 16 di wastegate e della valvola 19 Poff. La centralina 21 elettronica di controllo à ̈ collegata a dei sensori 22 che misurano la temperatura Toe la pressione Polungo il condotto 6 di aspirazione a monte del compressore 14, a dei sensori 23 che misurano la temperatura e la pressione lungo il condotto 6 di aspirazione a monte della valvola 8 a farfalla, ed a dei sensori 24 che misurano la temperatura e la pressione all’interno del collettore 4 di aspirazione. Inoltre, la centralina 21 elettronica di controllo à ̈ collegata ad un sensore 25 che misura la posizione angolare (e quindi la velocità di rotazione) di un albero motore del motore 1 a combustione interna ed un sensore 26 che misura la fase delle valvole di aspirazione e/o di scarico. É altresì importante evidenziare che non sono necessari sensori atti a misurare la velocità di rotazione del turbocompressore 12. The internal combustion engine 1 is controlled by an electronic control unit 21, which supervises the operation of all the components of the internal combustion engine 1, including the supercharging system 2. In particular, the electronic control unit 21 drives the actuators 17 and 20 of the wastegate valve 16 and of the Poff valve 19. The electronic control unit 21 is connected to sensors 22 which measure the temperature To and the pressure Along the suction duct 6 upstream of the compressor 14, to sensors 23 that measure the temperature and pressure along the suction duct 6 to upstream of the throttle valve 8, and of the sensors 24 which measure the temperature and pressure inside the intake manifold 4. Furthermore, the electronic control unit 21 is connected to a sensor 25 which measures the angular position (and therefore the rotation speed) of a crankshaft of the internal combustion engine 1 and a sensor 26 which measures the phase of the intake valves. and / or exhaust. It is also important to point out that no sensors are required to measure the rotational speed of the turbocharger 12.

Tra le altre cose, la centralina 21 elettronica di controllo à ̈ predisposta per gestire una riserva di sovralimentazione che consente di ottimizzare le prestazioni del motore 1 a combustione interna. Viene di seguito descritta la modalità di controllo utilizzata dalla centralina 21 elettronica di controllo per gestire la riserva di sovralimentazione. Among other things, the electronic control unit 21 is designed to manage a supercharging reserve which allows the performance of the internal combustion engine 1 to be optimized. The control mode used by the electronic control unit 21 to manage the supercharging reserve is described below.

Questa modalità di controllo prevede di mantenere una pressione Pobj di sovralimentazione effettiva (corrispondente alla pressione Pobj obiettivo per il controllo) superiore alla pressione Pobj_carico di sovralimentazione obiettivo minima in grado di garantire il carico obiettivo, ossia Ptmin. Questa modalità può essere à ̈ penalizzante dal punto di vista dei consumi, in quanto può obbligare il controllo motore a chiudere parzialmente la valvola 8 a farfalla con una conseguente riduzione del rendimento; in questo caso, il lavoro di compressione del turbocompressore 12 à ̈ parzialmente inutile,aumenta la contropressione allo scarico e quindi aumenta il lavoro di pompaggio dei pistoni con un conseguente aumento dei consumi. Dall’altro lato, questa modalità di controllo migliora le prestazioni in transitorio dal momento che il turbocompressore 12 viene sempre mantenuto attivo e quindi à ̈ in grado di entrare in azione molto rapidamente (cioà ̈ la riserva di sovralimentazione à ̈ utilizzabile in caso di bisogno). This control mode provides for maintaining an effective boost pressure Pobj (corresponding to the target pressure Pobj for control) higher than the minimum target boost pressure Pobj_ capable of guaranteeing the target load, ie Ptmin. This mode can be penalizing from the point of view of consumption, as it can force the engine control to partially close the throttle valve 8 with a consequent reduction in efficiency; in this case, the compression work of the turbocharger 12 is partially useless, it increases the exhaust back pressure and therefore increases the pumping work of the pistons with a consequent increase in consumption. On the other hand, this control mode improves transient performance since the turbocharger 12 is always kept active and therefore is able to spring into action very quickly (i.e. the boost reserve can be used in the event of need).

Quando da una condizione di coppia o potenza motrice modesta (bassi regimi di rotazione e velocità contenuta) si verifica una improvvisa e rapida richiesta di ad esempio il pilota affonda decisamente il pedale dell’acceleratore), il turbocompressore 12 risponde rapidamente senza un ritardo del turbo apprezzabile. When from a condition of modest torque or engine power (low revs and low speed) there is a sudden and rapid request for, for example, the driver sinks the accelerator pedal decisively), the turbocharger 12 responds quickly without a delay of the appreciable turbo.

In particolare, la suddetta modalità di controllo prevede di determinare un valore Ptminminimo della pressione di sovralimentazione ed un valore Ptmaxmassimo della pressione di sovralimentazione, che garantiscano il carico obiettivo, ossia la massa di aria necessaria al motore per generare la coppia motrice desiderata. In particular, the aforementioned control mode provides for determining a minimum Pt value of the boost pressure and a maximum Ptmax value of the boost pressure, which guarantee the target load, that is the mass of air necessary for the engine to generate the desired engine torque.

La differenza fra il valore Ptmaxmassimo della pressione di sovralimentazione ed il valore Ptminminimo della pressione di sovralimentazione definisce una riserva RDSmaxdi sovralimentazione massima. The difference between the maximum Ptmax value of the boost pressure and the Ptminimal value of the boost pressure defines a maximum boost reserve RDSmax.

La pressione Pobj di sovralimentazione effettiva, che diventa l’obbiettivo del controllo, à ̈ mantenuta superiore alla pressione Ptmin di sovralimentazione obiettivo minima e pari ad un valore compreso all’interno della riserva RDSmaxdi sovralimentazione massima. The actual boost pressure Pobj, which becomes the target of the control, is kept above the minimum target boost pressure Ptmin and equal to a value included within the maximum boost reserve RDSmax.

Per questo motivo, à ̈ possibile definire una riserva RDS di sovralimentazione effettiva, che à ̈ pari alla differenza fra il valore della pressione Pobj di sovralimentazione effettiva e la pressione Ptmin di sovralimentazione obiettivo minima necessaria per garantire il carico obiettivo. La riserva RDS di sovralimentazione effettiva consente, in caso di necessità, al turbocompressore 12 di entrare in azione molto rapidamente. For this reason, it is possible to define an actual boost reserve RDS, which is equal to the difference between the actual boost pressure Pobj and the minimum target boost pressure Ptmin needed to guarantee the target load. The RDS reserve of effective supercharging allows the turbocharger 12 to spring into action very quickly should the need arise.

E’ inoltre possibile definire un grado GRDS di riserva di sovralimentazione come il rapporto fra la riserva RDS di sovralimentazione effettiva e la riserva RDSmax di sovralimentazione massima. It is also possible to define a degree of boost reserve GRDS as the ratio between the actual boost reserve RDS and the maximum boost reserve RDSmax.

L’ampiezza della riserva RDS di sovralimentazione effettiva può essere determinata in funzione di una pluralità di obiettivi. In particolare, à ̈ possibile ipotizzare di voler ottimizzare alternativamente uno dei seguenti obiettivi oppure una loro combinazione: The size of the actual RDS supercharging reserve can be determined according to a number of objectives. In particular, it is possible to assume that you want to optimize one of the following objectives or a combination of them:

- l’efficienza globale del motore 1 a combustione interna e del turbocompressore 12 (vale a dire ottimizzare il consumo csspecifico globale del motore 1 a combustione interna); - the overall efficiency of the internal combustion engine 1 and of the turbocharger 12 (ie optimizing the overall specific consumption of the internal combustion engine 1);

- il consumo csspecifico per ciascun punto motore; - il consumo per un singolo ciclo guida; - the specific consumption for each motor point; - consumption for a single driving cycle;

- l’accelerazione del motore 1 a combustione interna; - la riduzione del ritardo del turbocompressore 12 (in altre parole il “turbo lag†); - the acceleration of the internal combustion engine 1; - the reduction of the delay of the turbocharger 12 (in other words the â € œturbo lagâ €);

- la gestione dell’energia in caso sia presente anche una macchina elettrica (non illustrata) connessa meccanicamente al turbocompressore o elettricamente; - energy management in case there is also an electric machine (not shown) mechanically connected to the turbocharger or electrically;

- ecc. - etc.

Inoltre, l’ampiezza della riserva RDS di sovralimentazione effettiva à ̈ variabile in funzione di pluralità di parametri. Alcuni di questi parametri possono essere determinati in una fase preliminare di settaggio e messa a punto della centralina 21 elettronica di controllo mentre altri parametri possono essere determinati, durante la guida, dal pilota del veicolo. Furthermore, the amplitude of the actual RDS boost reserve varies according to the plurality of parameters. Some of these parameters can be determined in a preliminary step of setting and fine-tuning the electronic control unit 21 while other parameters can be determined, while driving, by the driver of the vehicle.

L’ampiezza della riserva RDS di sovralimentazione effettiva può essere variata in funzione della posizione del manettino che determina la modalità di funzionamento scelta dal pilota. In particolare, secondo una prima variante à ̈ possibile differenziare fra una modalità di funzionamento sportiva ed una modalità di funzionamento normale; tipicamente, infatti, una modalità di funzionamento sportiva privilegia le prestazioni mentre una modalità di funzionamento normale privilegia la riduzione dei consumi. Quando viene selezionata la modalità di funzionamento normale che privilegia la riduzione dei consumi viene utilizzato un “controllo meno reattivo†(riserva RDS di sovralimentazione minore o nulla), mentre quando viene selezionata la modalità di funzionamento sportiva viene utilizzato un “controllo più reattivo†(maggiore riserva RDS di sovralimentazione) per cercare di diminuire sensibilmente il ritardo del turbo o turbo-lag. The amplitude of the RDS effective boost reserve can be varied according to the position of the throttle which determines the operating mode chosen by the pilot. In particular, according to a first variant it is possible to differentiate between a sport operating mode and a normal operating mode; typically, in fact, a sports mode of operation favors performance while a normal mode of operation favors the reduction of consumption. When the normal operating mode which favors the reduction of consumption is selected, a `` less reactive control '' is used (less or no RDS boost reserve), while when the sport operating mode is selected a `` more reactive control '' is used. € (greater RDS reserve for supercharging) to try to significantly reduce the turbo delay or turbo-lag.

Secondo una ulteriore variante, il pilota può scegliere fra un pluralità (tipicamente quattro) distinte posizioni del manettino a cui corrispondono rispettive riserve di sovralimentazione di ampiezza diversa, ad esempio sui veicoli per formula 1. According to a further variant, the driver can choose between a plurality (typically four) distinct positions of the throttle lever corresponding to respective turbocharging reserves of different amplitudes, for example on formula 1 vehicles.

L’ampiezza della riserva RDS di sovralimentazione effettiva può essere variata in funzione del punto del circuito o della strada che si sta percorrendo. The amplitude of the actual RDS boost reserve can be varied according to the point of the circuit or the road you are traveling on.

La riserva RDS di sovralimentazione può essere determinata in funzione del punto del circuito allo scopo di garantire la massima accelerazione in uscita dalle curve ed una ripresa nel rettilineo e velocità massima, ottimizzando il compromesso fra prestazioni e consumi. The RDS supercharging reserve can be determined according to the point of the circuit in order to guarantee maximum acceleration out of the corners and recovery in the straight and maximum speed, optimizing the compromise between performance and consumption.

Secondo una variante, la centralina 21 elettronica di controllo à ̈ collegata al navigatore del veicolo in modo da poter acquisire le informazioni necessarie attraverso le mappe del navigatore. Il punto del circuito o della strada che si sta percorrendo può essere espresso sia come la distanza da un predeterminato punto di un circuito (tipicamente, ad esempio, il traguardo) nel caso di applicazioni sportive oppure, generalizzando, attraverso le sue coordinate (latitudine, longitudine e quota). According to a variant, the electronic control unit 21 is connected to the navigator of the vehicle so as to be able to acquire the necessary information through the navigator maps. The point of the circuit or road that is being traveled can be expressed either as the distance from a predetermined point of a circuit (typically, for example, the finish line) in the case of sports applications or, generalizing, through its coordinates (latitude, longitude and altitude).

In caso di applicazione sportiva, l’ampiezza della riserva RDS di sovralimentazione effettiva à ̈ variabile in funzione del punto del circuito della gara che si sta disputando e del numero di giri rimasti da percorrere per completare la gara. In the case of sporting applications, the amplitude of the RDS reserve of effective supercharging is variable according to the point of the circuit of the race that is being disputed and the number of laps remaining to be covered to complete the race.

L’ampiezza della riserva RDS di sovralimentazione effettiva può essere variata anche in funzione dello stato di riempimento del serbatoio. In questo caso, l’ampiezza della riserva RDS di sovralimentazione effettiva può essere determinata in funzione della quantità di combustibile rimasto nel serbatoio ed in funzione del numero di giri rimasti da percorrere di una gara che si sta disputando, in caso di applicazioni sportive. Oppure, per applicazione si veicoli di serie, l’ampiezza della riserva RDS di sovralimentazione effettiva può essere determinata in funzione della quantità di combustibile residuo nel serbatoio ed in funzione dei km rimasti da percorrere per giungere a destinazione, nel caso in cui la centralina 21 elettronica di controllo sia collegata al navigatore del veicolo e il pilota abbia precedentemente impostato un itinerario. Oppure ancora, secondo una possibile variante l’ampiezza della riserva RDS di sovralimentazione effettiva à ̈ determinata in funzione della autonomia residua desiderata dal pilota del veicolo. The amplitude of the actual RDS boost reserve can also be varied according to the fill level of the tank. In this case, the amplitude of the RDS reserve of effective supercharging can be determined according to the amount of fuel left in the tank and according to the number of laps left to run in a race in progress, in the case of sports applications. Or, for the application of standard vehicles, the amplitude of the RDS reserve of effective supercharging can be determined according to the quantity of residual fuel in the tank and according to the km left to travel to reach the destination, in the event that the control unit 21 control electronics is connected to the navigator of the vehicle and the pilot has previously set a route. Or again, according to a possible variant, the size of the RDS reserve for effective supercharging is determined according to the residual range desired by the driver of the vehicle.

Infine, l’ampiezza della riserva RDS di sovralimentazione effettiva può essere variata in funzione della differenza fra la massima coppia Cmax erogabile dal motore 1 a combustione interna e la coppia effettiva C erogata dal motore 1 a combustione interna. In questo caso, la riserva RDS di sovralimentazione effettiva tende a zero quando la coppia effettiva C erogata dal motore 1 a combustione interna tende alla massima coppia Cmax erogabile dal motore 1 a combustione interna; e viceversa. Finally, the amplitude of the effective supercharging reserve RDS can be varied according to the difference between the maximum torque Cmax deliverable by the internal combustion engine 1 and the effective torque C delivered by the internal combustion engine 1. In this case, the effective supercharging reserve RDS tends to zero when the effective torque C delivered by the internal combustion engine 1 tends to the maximum torque Cmax deliverable by the internal combustion engine 1; and viceversa.

In sostanza si verifica che, quando il veicolo percorre una curva, la coppia effettiva C erogata dal motore 1 a combustione interna sia inferiore alla massima coppia Cmax erogabile dal motore 1 a combustione interna; quindi, la riserva RDS di sovralimentazione effettiva à ̈ diversa da zero. Quando all’uscita dalla curva, il pilota affonda decisamente il pedale dell’acceleratore per richiedere una coppia maggiore per affrontare il successivo rettilineo, la riserva RDS di sovralimentazione effettiva consente di poter erogare rapidamente la coppia richiesta. Quando il veicolo percorre invece il rettilineo, la coppia effettiva C erogata dal motore 1 a combustione interna tende ad essere pari alla massima coppia Cmax erogabile dal motore 1 a combustione interna e quindi la riserva RDS di sovralimentazione effettiva tende ad azzerarsi. Basically it occurs that, when the vehicle travels along a curve, the effective torque C delivered by the internal combustion engine 1 is lower than the maximum torque Cmax that can be delivered by the internal combustion engine 1; therefore, the actual boost RDS reserve is non-zero. When exiting the corner, the driver sinks the accelerator pedal decisively to require more torque to tackle the next straight, the RDS reserve of effective supercharging allows the required torque to be delivered quickly. On the other hand, when the vehicle travels along the straight line, the effective torque C delivered by the internal combustion engine 1 tends to be equal to the maximum torque Cmax deliverable by the internal combustion engine 1 and therefore the effective supercharging reserve RDS tends to zero.

Appare altresì evidente che la riserva RDS di sovralimentazione effettiva possa essere determinata selettivamente in funzione di uno dei fattori sopra elencati oppure da una combinazione dei detti fattori. It is also clear that the RDS actual boost reserve can be selectively determined as a function of one of the factors listed above or a combination of these factors.

Secondo un preferita variante, allo scopo di ottimizzare il consumo del motore 1 a combustione interna, la pressione Pobjdi sovralimentazione obiettivo à ̈ pari ad un valore di pressione compreso fra il valore Ptminminimo della pressione di sovralimentazione ed il valore Ptmaxmassimo della pressione di sovralimentazione. Il valore di pressione Ptobj_csmin di sovralimentazione obiettivo in grado di minimizzare il consumo csspecifico à ̈ un valore può essere determinato per via sperimentale per tutti i punti motore. According to a preferred variant, in order to optimize the consumption of the internal combustion engine 1, the target supercharging pressure Pobj is equal to a pressure value between the minimum value Pt of the supercharging pressure and the maximum Ptmax value of the supercharging pressure. The target boost pressure Ptobj_csmin capable of minimizing csspecific consumption is a value that can be determined experimentally for all engine points.

La pressione Pobjdi sovralimentazione obiettivo in grado di minimizzare il consumo csspecifico à ̈ variabile in funzione della velocità n di rotazione espressa in giri al minuto [rpm] e del carico C. Il carico C può, a sua volta, essere determinato dalla coppia Ce effettiva erogata, dalla coppia Ci+ indicata positiva, dalla coppia Ci indicata oppure ancora dal rendimento volumetrico di aspirazione (ottenuto dal rapporto fra la massa di aria intrappolata per ciascun cilindro 3 per ogni ciclo e la massa di aria che riempie ciascun cilindro 3 per ogni ciclo in condizioni di riferimento). The target supercharging pressure Pobj able to minimize the specific consumption css is variable according to the rotation speed n expressed in revolutions per minute [rpm] and the load C. The load C can, in turn, be determined by the effective torque Ce delivered by the positive indicated torque Ci +, by the indicated torque Ci or by the volumetric intake efficiency (obtained from the ratio between the mass of trapped air for each cylinder 3 for each cycle and the mass of air that fills each cylinder 3 for each cycle in reference conditions).

Più genericamente la pressione Pobjdi sovralimentazione può essere espressa come segue: More generally, the Pobjdi supercharging pressure can be expressed as follows:

Ptobj_csmin=f(C, n, posizione farfalla, posizione vvt, alzata vva, EGR) Ptobj_csmin = f (C, n, throttle position, vvt position, vva lift, EGR)

In altre parole, la pressione Ptobj_csmin di sovralimentazione in grado di minimizzare il consumo specifico del motore à ̈ determinata in funzione del punto motore, del carico e della velocità di rotazione, della posizione della valvola a farfalla (se presente), della legge di alzata valvola variabile, della fasatura e infine della posizione o della quantità dell’egr. In other words, the boost pressure Ptobj_csmin capable of minimizing the specific consumption of the engine is determined according to the engine point, the load and the rotation speed, the position of the throttle valve (if present), the lift law variable valve, timing and finally the position or quantity of the egr.

Nel caso di un motore semplice, vale a dire provvisto di un turbocompressore 12, farfalla motorizzata e di una legge di distribuzione tradizionale (vale a dire con fasatura fissa e alzata valvola fissa) la riserva RDS di sovralimentazione in grado di minimizzare il consumo specifico del motore tende ad annullarsi ossia la farfalla tende alla posizione WOT tutta aperta. In the case of a simple engine, i.e. equipped with a turbocharger 12, motorized throttle and a traditional distribution law (i.e. with fixed timing and fixed valve lift), the RDS supercharging reserve capable of minimizing the specific consumption of the engine tends to cancel itself, ie the throttle tends to the fully open WOT position.

Secondo una preferita variante, il valore Ptminminimo della pressione di sovralimentazione ed il valore Ptmaxmassimo della pressione di sovralimentazione possono essere determinati come segue. According to a preferred variant, the minimum Pt value of the boost pressure and the maximum Ptmax value of the boost pressure can be determined as follows.

Secondo una preferita variante, il valore Ptmaxmassimo della pressione di sovralimentazione rappresenta la massima pressione di sovralimentazione ammissibile per il turbocompressore 12 e/o il valore di pressione a cui corrisponde la coppia Cmaxmassima erogata dal motore 1 a combustione interna. According to a preferred variant, the maximum Ptmax value of the boost pressure represents the maximum allowable boost pressure for the turbocharger 12 and / or the pressure value corresponding to the maximum torque Cmax delivered by the internal combustion engine 1.

Il valore Ptmaxmassimo della pressione di sovralimentazione à ̈ variabile in funzione della portata MRmassica ridotta del compressore 14. The maximum Ptmax value of the boost pressure is variable according to the reduced mass flow rate of the compressor 14.

In una fase preliminare di settaggio e messa a punto del motore 1 a combustione interna viene determinata in modo sperimentale Pt_max_ass(Mrid) ossia la massima pressione realizzabile in funzione della portata massica ridotta assoluta, vale a dire nelle condizioni ambiente di riferimento più favorevoli (pressione atmosferica e temperatura ambiente) e in funzione della macchina elettrica nel caso del turbo compound (legge che corrisponde in sostanza alla valvola 16 di wastegate tendenzialmente chiusa compatibilmente con i limiti strutturali del turbocompressore 12 o turbo compound). In a preliminary setting and tuning phase of the internal combustion engine 1, Pt_max_ass (Mrid) is determined experimentally, i.e. the maximum achievable pressure as a function of the absolute reduced mass flow, i.e. in the most favorable reference ambient conditions (pressure atmospheric and ambient temperature) and depending on the electric machine in the case of the turbo compound (law which essentially corresponds to the wastegate valve 16 which tends to be closed compatibly with the structural limits of the turbocharger 12 or turbo compound).

Durante una fase di progettazione e messa a punto del motore 1 a combustione interna, vengono analizzate le curve caratteristiche del compressore 14 (fornite dal produttore del turbocompressore 12) in un piano portata massica ridotta / rapporto di compressione. Mediante l’analisi delle curve caratteristiche di funzionamento del compressore 14 viene determinata delle curve che limita la velocità di rotazione del turbocompressore ed il pompaggio del turbocompressore 12; ed in funzione delle suddette curve caratteristiche viene limitato l’obiettivo di pressione a valle del compressore 14. Il valore Pt_max_ass(Mrid) massimo della pressione di sovralimentazione definito sopra viene quindi limitato dal valore della pressione di sovralimentazione ottenuto dal prodotto fra il rapporto di compressione limite (variabile in funzione della portata massica ridotta e ricavato dall’analisi delle curve caratteristiche del compressore 14) ed il valore di pressione presente a monte del compressore 14 che altro non à ̈ che la pressione atmosferica, a meno delle relative perdite di carico. During a design and tuning phase of the internal combustion engine 1, the characteristic curves of the compressor 14 (supplied by the manufacturer of the turbocharger 12) are analyzed in a reduced mass flow / compression ratio plane. By analyzing the operating characteristic curves of the compressor 14, curves which limit the rotation speed of the turbocharger and the pumping of the turbocharger 12 are determined; and according to the aforementioned characteristic curves, the pressure target downstream of the compressor 14 is limited. The maximum Pt_max_ass (Mrid) value of the boost pressure defined above is therefore limited by the value of the boost pressure obtained from the product between the limit compression (variable according to the reduced mass flow rate and obtained from the analysis of the characteristic curves of the compressor 14) and the pressure value present upstream of the compressor 14 which is nothing more than the atmospheric pressure, except for the relative losses of load.

Secondo una preferita variante, il rapporto di compressione limite à ̈ variabile in funzione di un indice Δdyn dinamico che consente la modifica delle dette curve caratteristiche di funzionamento del compressore 14; il detto indice Δdyn dinamico à ̈ determinato, secondo una preferita variante, in funzione della portata massica ridotta del compressore 14 e della dinamica della portata massica ridotta del compressore 14. According to a preferred variant, the limit compression ratio is variable as a function of a dynamic index Î ”dyn which allows the modification of said operating characteristic curves of the compressor 14; the said dynamic index Î ”dyn is determined, according to a preferred variant, as a function of the reduced mass flow rate of the compressor 14 and the dynamics of the reduced mass flow rate of the compressor 14.

Per una migliore comprensione delle strategie sopra descritte (per la determinazione del valore Ptmaxmassimo della pressione di sovralimentazione, dell’indice Δdyn dinamico, ecc) si fa esplicito riferimento a quanto descritto nel brevetto europeo EP-B1-1741895, nel brevetto europeo EP-B1-2014894, nella domanda di brevetto italiano BO2010A000579, nella domanda di brevetto italiano BO2010A000604 e nella domanda di brevetto italiano BO2010A000605. For a better understanding of the strategies described above (for determining the maximum Ptmax value of the boost pressure, the dynamic Π"dyn index, etc.) explicit reference is made to what is described in the European patent EP-B1-1741895, in the European patent EP-B1-2014894, in the Italian patent application BO2010A000579, in the Italian patent application BO2010A000604 and in the Italian patent application BO2010A000605.

In generale, il valore Ptmax massimo della pressione di sovralimentazione può essere espresso in questo modo: In general, the maximum Ptmax value of the boost pressure can be expressed as follows:

Ptmax(Mrid)=min(Pt_max_ass(Mrid),(RRCOMPLIM(Mrid)+∆dyn (Mdyn,Mrid))*Pmonte_compressore) Ptmax (Mrid) = min (Pt_max_ass (Mrid), (RRCOMPLIM (Mrid) + ∠† dyn (Mdyn, Mrid)) * Pmonte_compressore)

Oppure, secondo una variante: Or, according to a variant:

Ptmax(Mrid)=(RRCOMPLIM(Mrid)+∆dyn(Mdyn,Mrid))*Pmonte_c ompressore Ptmax (Mrid) = (RRCOMPLIM (Mrid) + ∠† dyn (Mdyn, Mrid)) * Pmonte_c ompressore

Secondo una variante, il valore Ptmax massimo della pressione di sovralimentazione viene saturato in questo modo: According to a variant, the maximum Ptmax value of the boost pressure is saturated in this way:

Ptmax= min(Ptmax(Mrid),Ptcmax(n)) Ptmax = min (Ptmax (Mrid), Ptcmax (n))

al valore di pressione minimo fra il valore di pressione cui corrisponde la massima coppia motrice erogata in funzione della velocità n di rotazione espressa in giri al minuto [rpm] ed il valore Ptmaxmassimo della pressione di sovralimentazione in funzione della portata MRmassica ridotta del compressore 14 sopra descritto. Secondo una ulteriore variante, il valore Ptmax massimo della pressione di sovralimentazione à ̈ pari al valore di pressione cui corrisponde la massima coppia motrice erogata in funzione della velocità N di rotazione espressa in giri al minuto [rpm]. É valida la seguente equazione: Ptmax=Ptcmax(n). to the minimum pressure value between the pressure value corresponding to the maximum drive torque delivered as a function of the rotation speed n expressed in revolutions per minute [rpm] and the maximum Ptmax value of the supercharging pressure as a function of the reduced mass flow rate of the compressor 14 above described. According to a further variant, the maximum Ptmax value of the supercharging pressure is equal to the pressure value corresponding to the maximum engine torque delivered as a function of the rotation speed N expressed in revolutions per minute [rpm]. The following equation is valid: Ptmax = Ptcmax (n).

Il valore Ptminminimo della pressione di sovralimentazione rappresenta la pressione di sovralimentazione minima che consente di realizzare la coppia motore effettiva desiderata; in sostanza la Ptminà ̈ la pressione minima che garantisce la massa di aria intrappolata necessaria per fornire la coppia desiderata all’albero motore, tenendo conto delle friction, del lavoro di pompaggio e dei carichi ausiliari (condizionatore, tergilunotto ecc.) e di tutti i parametri motore (anticipo di accensione, titolo miscela, posizione attuatori ecc.). The Ptminimal value of the boost pressure represents the minimum boost pressure that allows the actual desired engine torque to be achieved; in essence, the Ptminà is the minimum pressure that guarantees the mass of trapped air necessary to provide the desired torque to the crankshaft, taking into account friction, pumping work and auxiliary loads (air conditioner, rear window wiper, etc.) and all the engine parameters (ignition advance, mixture strength, actuator position, etc.).

Ad esempio, nel caso di un motore 1 a combustione interna sovralimentato del tipo illustrato nella figura 1 (e cioà ̈ provvisto di un turbocompressore 12 con valvola 16 wastegate, una valvola 19 Poff, una valvola 8 a farfalla, in particolare del tipo DBW), il valore Ptminminimo della pressione di sovralimentazione può essere determinato in una fase preliminare di settaggio e messa a punto del motore 1 a combustione interna sovralimentato mediante una serie di analisi al banco motore e può essere calcolato mediante un modello di riempimento del motore 1 a combustione interna, ad es. del tipo speed density p=f(massa, velocità motore, posizione attuatori, temperatura aria, temperatura acqua…) For example, in the case of a supercharged internal combustion engine 1 of the type illustrated in Figure 1 (i.e. equipped with a turbocharger 12 with a 16 wastegate valve, a 19 Poff valve, a butterfly valve 8, in particular of the DBW type) , the minimum Pt value of the boost pressure can be determined in a preliminary setting and tuning phase of the supercharged internal combustion engine 1 by means of a series of analyzes on the engine bench and can be calculated by means of a filling model of the combustion engine 1 internal, e.g. of the type speed density p = f (mass, motor speed, actuator position, air temperature, water temperature ...)

Nella figura 3 Ã ̈ rappresentato un possibile modello di controllo che fornisce la Ptmin partendo dalla richiesta di coppia motrice. Figure 3 shows a possible control model that provides the Ptmin starting from the drive torque request.

La richiesta di coppia Ce_obj effettiva (all’albero motore) da parte del pilota del veicolo viene determinata dalla posizione del pedale Ped acceleratore, ad esempio mediante una mappa. Oltre alla richiesta di coppia Ce_obj effettiva, occorre tenere conto anche delle richieste per le friction motore, il lavoro Pomp di pompaggio ed i carichi Aux ausiliari. Si determina in questo modo la coppia Ci_obj media indicata positiva. Viene quindi utilizzata una mappa che, in funzione della coppia Ci_obj media indicata positiva e della velocità n motore, fornisce la massa m’objdi aria necessaria. Tale mappa rappresenta l’inverso del consumo Cs specifico. The actual torque demand Ce_obj (to the crankshaft) by the driver of the vehicle is determined by the position of the accelerator pedal, for example by means of a map. In addition to the actual Ce_obj torque demand, the demands for motor friction, pumping pump work and auxiliary Aux loads must also be taken into account. In this way, the indicated positive average pair Ci_obj is determined. A map is then used which, as a function of the indicated positive average torque Ci_obj and the engine speed n, provides the necessary mass mâ € ™ objof air. This map represents the inverse of the specific Cs consumption.

La massa m’objdi aria necessaria così ottenuta à ̈ saturata ad un valore massimo di massa mmax(n) di aria, che à ̈ a sua volta determinato dalla massima coppia motrice ed à ̈ variabile in funzione della velocità n motore. The mass mâ € ™ obj of necessary air thus obtained is saturated to a maximum mass value mmax (n) of air, which is in turn determined by the maximum engine torque and is variable according to the engine speed.

Dalla massa mobjdi aria effettiva che si ricava, à ̈ possibile determinare la pressione Pt’obj necessaria a monte della valvola di aspirazione, attraverso il modello di riempimento; tale pressione Pt’obj a meno delle perdite di carico, rappresenta la pressione minima necessaria nel circuito di sovralimentazione, che saturata alla pressione Patmatmosferica, fornisce la pressione Ptmin minima di sovralimentazione obiettivo. From the actual mass of air obtained, it is possible to determine the pressure Ptâ € ™ obj necessary upstream of the intake valve, through the filling model; this pressure Ptâ € ™ obj, minus the pressure drops, represents the minimum pressure required in the supercharging circuit, which, when saturated at the atmospheric pressure, provides the minimum target supercharging pressure Ptmin.

In alcuni casi può verificarsi che la riserva RDS sovralimentazione sia tale da ridurre il consumo csspecifico nel caso in cui la legge di alzata della valvola di aspirazione variabile porti ad una riduzione del lavoro di pompaggio. In altre parole, la riserva RDS di sovralimentazione può consentire di erogare la stessa coppia motrice con una pressione più elevata della pressione Ptmin di sovralimentazione obiettivo minima e, di conseguenza, a parità di coppia motrice erogata, si riduce il consumo csspecifico e si à ̈ reattivi in caso di richiesta di incremento di coppia e/o accelerazione grazie alla riserva di sovralimentazione. L’attuatore con legge di alzata variabile che comanda la valvola di aspirazione può essere ad esempio del tipo camless elettromagnetico (che consente qualsiasi fasatura)oppure elettroidraulico (che consente qualsiasi tipo di alzata, quindi alzata massima e fasatura). In some cases it may occur that the RDS supercharging reserve is such as to reduce the specific consumption in the event that the variable intake valve lift law leads to a reduction in pumping work. In other words, the RDS boost reserve can allow the same engine torque to be delivered with a pressure higher than the minimum target boost Ptmin pressure and, consequently, for the same engine torque delivered, the csspecific consumption is reduced and it is reactive in the event of a request for torque increase and / or acceleration thanks to the supercharging reserve. The actuator with variable lift law that controls the intake valve can be, for example, the electromagnetic camless type (which allows any timing) or electro-hydraulic (which allows any type of lift, therefore maximum lift and timing).

In sostanza, ciò che si verifica à ̈ che ad una richiesta di coppia C motrice da parte del pilota del veicolo che affonda il pedale dell’acceleratore, la centralina 21 elettronica di controllo determina la coppia Ci_objmotrice obiettivo. Alla coppia (indicata positiva, o indicata, o effettiva) Ci_objmotrice obiettivo corrisponde una massa di aria obiettivo da intrappolare nei cilindri 3 che deve essere saturata ad un valore massimo di massa di aria obiettivo variabile in funzione della velocità N di rotazione espressa in giri al minuto [rpm], cui à ̈ associata la coppia massima del motore. A sua volta, alla massa di aria obiettivo la centralina 21 elettronica di controllo fa corrispondere una pressione Ptobj’ obiettivo nel collettore 4 di aspirazione, che saturata alla pressione atmosferica fornisce (a meno delle perdite di carico) la pressione minima obiettivo di sovralimentazione Ptmin. Basically, what occurs is that upon a request for drive torque C by the driver of the vehicle who depresses the accelerator pedal, the electronic control unit 21 determines the target Ci_objmotrice torque. To the torque (indicated positive, or indicated, or effective) Ci_objmotrice target corresponds a mass of target air to be trapped in the cylinders 3 which must be saturated to a maximum value of target air mass variable according to the speed N of rotation expressed in revolutions per minute [rpm], which is associated with the maximum torque of the motor. In turn, to the mass of target air the electronic control unit 21 corresponds to a target pressure Ptobjâ € ™ in the intake manifold 4, which saturated at atmospheric pressure provides (minus the pressure drops) the minimum target boost pressure Ptmin .

Secondo una variante, nel caso in cui con l’obiettivo di minimizzare il consumo Cs specifico la riserva RDS di sovralimentazione sia nulla, à ̈ possibile determinare la riserva RDS di sovralimentazione per cercare di ottimizzare un ulteriore parametro. In particolare, à ̈ la riserva RDS di sovralimentazione può essere determinata per ottimizzare il rendimento ηturbodel turbocompressore 12. Come noto il rendimento ηturbodel turbocompressore 12 à ̈ ottenuto dal prodotto del rendimento ηtdella turbina 13, del rendimento ηcdel compressore 14 e del rendimento ηoorganico. Solitamente poi il rendimento ηcdel compressore 14 à ̈ variabile in funzione del rapporto di sovralimentazione e della portata massica ridotta del compressore 14; mentre il rendimento ηtdella turbina 13 à ̈ variabile in funzione del rapporto di espansione e della portata massica della turbina 13. Così facendo, à ̈ possibile limitare l’incremento del consumo Cs specifico e, al contempo, à ̈ possibile beneficiare del vantaggio dinamico che deriva dalla riserva RDS di sovralimentazione. According to a variant, in the event that, with the aim of minimizing specific Cs consumption, the RDS supercharging reserve is zero, it is possible to determine the RDS supercharging reserve to try to optimize a further parameter. In particular, the supercharging reserve RDS can be determined to optimize the efficiency Î · turbodel turbocharger 12. As known, the efficiency Î · turbodel turbocharger 12 is obtained from the product of the efficiency Î · t of the turbine 13, the efficiency Î · cdel compressor 14 and organic efficiency. Usually then the efficiency Î · c of the compressor 14 is variable according to the supercharging ratio and the reduced mass flow rate of the compressor 14; while the efficiency Î · t of the turbine 13 is variable according to the expansion ratio and the mass flow rate of the turbine 13. By doing so, it is possible to limit the increase in specific Cs consumption and, at the same time, it is possible to benefit of the dynamic advantage deriving from the RDS turbocharging reserve.

In altre parole quindi, secondo questa variante, la pressione Pobjdi sovralimentazione obiettivo à ̈ pari alla pressione Petactmaxche consente di ottimizzare il rendimento ηturbodel turbocompressore 12. In other words, therefore, according to this variant, the target supercharging pressure Pobj is equal to the Petactmax pressure which allows to optimize the turbodel efficiency of the turbocharger 12.

Secondo una ulteriore variante invece, nel caso in cui con l’obiettivo di minimizzare il consumo Cs specifico la riserva RDS di sovralimentazione sia nulla, à ̈ possibile determinare la riserva RDS di sovralimentazione per cercare di ottimizzare un ulteriore parametro. In particolare, à ̈ la riserva RDS di sovralimentazione può essere determinata per ottimizzare il rendimento complessivo del turbocompressore 12 e di una eventuale macchina elettrica, ad esso collegata, per il recupero di energia. Questa variante può trovare vantaggiosa applicazione in particolare per allinearsi ai nuovi regolamenti di F1. According to a further variant, on the other hand, in the event that, with the aim of minimizing specific Cs consumption, the RDS supercharging reserve is zero, it is possible to determine the RDS supercharging reserve to try to optimize a further parameter. In particular, it is the RDS supercharging reserve that can be determined to optimize the overall efficiency of the turbocharger 12 and of any electric machine connected to it for energy recovery. This variant can find an advantageous application in particular to align with the new F1 regulations.

In altre parole quindi, secondo questa variante, la pressione Pobjdi sovralimentazione obiettivo à ̈ pari alla pressione Petatcelmaxche consente di ottimizzare l’efficienza complessiva del turbocompressore 12 e della macchina elettrica collegata al turbocompressore 12 per il recupero dell’energia e/o l’accelerazione del rotore. È possibile inserire anche una pluralità di macchine elettriche. Alla pressione di sovralimentazione e alla portata massica ridotta à ̈ associata la velocità di rotazione della turbomacchina 12 e di conseguenza della eventuale macchina elettrica meccanicamente connessa. Mentre alla velocità di rotazione della turbomacchina 12 e al carico elettrico à ̈ associato il rendimento. In other words, therefore, according to this variant, the target supercharging Pobj pressure is equal to the Petatcelmax pressure which allows to optimize the overall efficiency of the turbocharger 12 and of the electric machine connected to the turbocharger 12 for the recovery of energy and / or € ™ acceleration of the rotor. It is also possible to insert a plurality of electric machines. The speed of rotation of the turbomachine 12 and consequently of any mechanically connected electrical machine is associated with the boost pressure and the reduced mass flow. While efficiency is associated with the speed of rotation of the turbomachine 12 and the electrical load.

Nel caso di un veicolo che affronta un gran premio, il grado di riserva di sovralimentazione può essere determinato in questo modo: In the case of a vehicle facing a grand prix, the degree of boost reserve can be determined as follows:

GRDS = f0(xc, manettino_sat) * f1(Cmax- C) GRDS = f0 (xc, manettino_sat) * f1 (Cmax- C)

in cui: in which:

manettino_sat = min (manettino, manettino_lim) manettino_sat = min (manettino, manettino_lim)

e a sua volta: and in turn:

manettino_lim = f2(L / Ngara_residui * f3(L)) manettino_lim = f2 (L / Ngara_residui * f3 (L))

Con xcsi intende la posizione del veicolo lungo il circuito del gran premio; la posizione del veicolo viene tipicamente espressa come la distanza dal traguardo. With xc we mean the position of the vehicle along the grand prix circuit; the position of the vehicle is typically expressed as the distance to the finish line.

Con manettino si intende invece la posizione del manettino che à ̈ stata selezionata dal pilota del veicolo. Le posizioni del manettino fra cui scegliere possono ad es. essere quattro indicate con numeri/cifre crescenti. E’ importante notare che al crescere della posizione selezionata del manettino, aumenta anche l’ampiezza della riserva RDS di sovralimentazione e, di conseguenza, anche i consumi. Quindi, per esempio, ad una posizione 3 del manettino corrisponde una riserva RDS di sovralimentazione più ampia e consumi elevati rispetto a quelli che corrispondono ad una posizione 1 del manettino. With manettino instead we mean the position of the manettino that has been selected by the driver of the vehicle. The positions of the lever to choose from can eg. be four indicated with increasing numbers / digits. It is important to note that as the selected position of the throttle increases, the size of the RDS supercharging reserve also increases and, consequently, consumption. Therefore, for example, a position 3 of the throttle corresponds to a larger RDS reserve for supercharging and higher consumption compared to those corresponding to a position 1 of the throttle.

Con L si indica la massa di combustibile residua disponibile nel serbatoio e con Ngara_residui si indica il numero di giri rimasti da percorrere per portare a termine il gran premio. L indicates the mass of residual fuel available in the tank and Ngara_residui indicates the number of laps left to run to complete the grand prix.

Con manettino_lim si intende invece la posizione manettino a cui corrisponde la massima riserva RDS di sovralimentazione residua che consente al veicolo di portare a termine la gara. La funzione f2à ̈ la funzione inversa del consumo per ogni giro del gran premio a seconda della posizione selezionata per il manettino, ossia della mappatura del grado GRDS di riserva di sovralimentazione nella posizione del circuito. Tipicamente questa funzione à ̈ rappresentata da un vettore in cui, a ciascuna posizione selezionabile del manettino corrisponde una mappatura della riserva di sovralimentazione e quindi un consumo per giro con tale grado GRDS di riserva di sovralimentazione mappato per giro. With manettino_lim, on the other hand, we mean the manettino position corresponding to the maximum RDS reserve of residual supercharging that allows the vehicle to complete the race. The f2 function is the inverse function of the consumption for each lap of the grand prix depending on the position selected for the throttle, that is, the mapping of the GRDS degree of boost reserve in the position of the circuit. Typically this function is represented by a vector in which, to each selectable position of the throttle, a mapping of the boost reserve corresponds and therefore a consumption per revolution with this GRDS degree of boost reserve mapped per revolution.

Con manettino_sat si intende invece la posizione del manettino a cui corrisponde la riserva di sovralimentazione selezionata dal pilota (attraverso la selezione della posizione del manettino) che à ̈ saturata al valore della riserva di sovralimentazione che consente al veicolo di portare al termine il gran premio (e calcolata attraverso manettino_lim). With manettino_sat, on the other hand, we mean the position of the manettino which corresponds to the boost reserve selected by the driver (by selecting the position of the manettino) which is saturated with the value of the boost reserve that allows the vehicle to complete the grand prix ( and calculated through manettino_lim).

La funzione f1à ̈ una funzione della differenza fra la coppia Cmaxmassima erogabile e la coppia C erogata. Il valore della funzione f1 riduce l’ampiezza della riserva di sovralimentazione tanto più la coppia C erogata si avvicina alla coppia Cmaxmassima erogabile. The function f1 is a function of the difference between the maximum deliverable torque Cmax and the delivered torque C. The value of function f1 reduces the amplitude of the supercharging reserve the more the delivered torque C approaches the maximum deliverable Cmax torque.

La funzione f0à ̈ una funzione, tipicamente rappresentata da un mappa, che per ogni posizione del veicolo lungo il circuito del gran premio e per ogni posizione selezionabile del manettino, definisce la riserva RDS di sovralimentazione; ossia può essere definito come tante mappature del grado GRDS di riserva di sovralimentazione per posizione nel circuito in funzione della posizione manettino. Come già evidenziato, l’ampiezza del grado di riserva GRDS di sovralimentazione à ̈ maggiore in corrispondenza delle posizioni più alte del manettino. Il compromesso fra prestazioni e consumi à ̈ implicito nella funzione f0(xc,manettino). The function f0à is a function, typically represented by a map, which for each position of the vehicle along the Grand Prix circuit and for each selectable position of the throttle, defines the RDS supercharging reserve; that is, it can be defined as many mappings of the GRDS degree of supercharging reserve by position in the circuit as a function of the throttle position. As already highlighted, the magnitude of the GRDS reserve degree of supercharging is greater at the higher positions of the throttle. The compromise between performance and consumption is implicit in the function f0 (xc, manettino).

In alternativa, nel caso in cui il veicolo venga utilizzato durante le qualifiche e non durante il gran premio à ̈ possibile ipotizzare di spingere al massimo le prestazioni del veicolo (e quindi aumentare l’ampiezza della riserva RDS di sovralimentazione) a discapito dei consumi del veicolo. Alternatively, in the event that the vehicle is used during qualifying and not during the grand prix, it is possible to hypothesize to push the performance of the vehicle to the maximum (and therefore increase the size of the RDS supercharging reserve) to the detriment of consumption. of the vehicle.

Secondo una ulteriore alternativa, à ̈ possibile determinare manettino_sat in modo diverso. Nel caso in cui la posizione selezionata per il manettino sia diversa dalla massima posizione selezionabile (ad esempio la posizione indicata con “4†), vale a dire quella a cui corrisponde la riserva RDS di sovralimentazione di ampiezza massima, allora manettino_sat viene determinato come spiegato nella trattazione che precede, vale a dire come la riserva di sovralimentazione selezionata dal pilota (attraverso la selezione della posizione del manettino) che à ̈ saturata al valore della riserva di sovralimentazione che consente al veicolo di portare al termine il gran premio (e calcolata attraverso manettino_lim). According to a further alternative, it is possible to determine manettino_sat in a different way. If the position selected for the throttle is different from the maximum selectable position (for example the position indicated with â € œ4â €), that is to say the one to which the maximum amplitude boost RDS reserve corresponds, then manettino_sat is determined as explained in the previous discussion, that is to say as the boost reserve selected by the driver (through the selection of the throttle position) which is saturated to the value of the boost reserve that allows the vehicle to complete the grand prix (and calculated through manettino_lim).

Nel caso in cui la posizione selezionata per il manettino sia uguale alla massima posizione selezionabile (ad esempio la posizione indicata con “4†), vale a dire quella a cui corrisponde la riserva RDS di sovralimentazione di ampiezza massima, allora manettino_sat viene determinato diversamente, in funzione del valore assegnato alla variabile manettino_lim. Nel caso in cui manettino_lim sia uguale a 1, allora anche manettino_sat viene uguagliato a 1. Nel caso in cui manettino_lim sia invece maggiore di 1, allora manettino_sat viene uguagliato alla variabile manettino decrementato di 1. If the position selected for the throttle lever is equal to the maximum selectable position (for example the position indicated with â € œ4â €), that is to say the one to which the RDS boost reserve of maximum amplitude corresponds, then manettino_sat is determined differently , depending on the value assigned to the manettino_lim variable. If manettino_lim is equal to 1, then manettino_sat is also equal to 1. If manettino_lim is greater than 1, then manettino_sat is equaled to the variable manettino decreased by 1.

Poiché manettino_sat rappresenta la riserva di sovralimentazione selezionata dal pilota ma che, al contempo, consente al veicolo di portare al termine il gran premio, nel caso in cui manettino_lim sia uguale a 1 (cioà ̈ alla posizione cui corrisponde la riserva di sovralimentazione di ampiezza minima) à ̈ importante mantenere una riserva di alimentazione di ampiezza modesta per poter garantire al veicolo di portare a termine il gran premio. Nel caso in cui manettino_lim sia diverso da 1 (cioà ̈ dalla posizione cui corrisponde la riserva di sovralimentazione di ampiezza minima) à ̈ invece possibile aumentare l’ampiezza della riserva di sovralimentazione per un periodo di tempo di durata limitata. Since manettino_sat represents the boost reserve selected by the driver but which, at the same time, allows the vehicle to complete the grand prix, if manettino_lim is equal to 1 (i.e. the position corresponding to the boost reserve of amplitude minimum) It is important to maintain a power reserve of modest amplitude in order to guarantee the vehicle to complete the grand prix. If manettino_lim is different from 1 (ie from the position corresponding to the boost reserve of minimum amplitude), it is possible to increase the amplitude of the boost reserve for a limited period of time.

Ad esempio, questa condizione può verificarsi nel caso in cui, il pilota selezioni la posizione 4 del manettino per consentire al veicolo di effettuare un sorpasso lungo un rettilineo oppure per compiere un giro spingendo il veicolo con prestazioni al limite. Chiaramente, la riserva RDS di sovralimentazione media nei giri residui della gara sarà compromessa, ma sarà in ogni modo possibile portare a termine il gran premio. For example, this condition can occur if the driver selects the position 4 of the lever to allow the vehicle to overtake along a straight or to make a lap pushing the vehicle with performance to the limit. Clearly, the RDS reserve of average boost in the remaining laps of the race will be compromised, but it will be possible to complete the grand prix in any way possible.

La trattazione che precede trova vantaggiosa applicazione anche nel caso di un motore 1 a combustione interna con, cosidetto funzionamento aspirato, vale a dire anche nel caso in cui la pressione che garantisce il carico desiderato sia minore della pressione atmosferica. The above discussion also finds advantageous application in the case of an internal combustion engine 1 with so-called aspirated operation, that is to say also in the case in which the pressure which guarantees the desired load is lower than the atmospheric pressure.

Il sopra descritto metodo di controllo del motore 1 a combustione interna sovralimentato presenta numerosi vantaggi. The above described method of controlling the supercharged internal combustion engine 1 has numerous advantages.

In primo luogo, il sopra descritto metodo di controllo à ̈ di semplice ed economica implementazione in una centralina elettronica di controllo di un motore 1 a combustione interna sovralimentato in quanto non richiede modifiche hardware e non richiede né una elevata capacità di calcolo, né una grande occupazione di memoria. In the first place, the control method described above is simple and economical to implement in an electronic control unit of a supercharged internal combustion engine 1 as it does not require hardware modifications and does not require a high calculation capacity, nor a great occupation of memory.

Inoltre, il sopra descritto metodo di controllo permette di ottenere, in qualsiasi modalità di funzionamento del motore 1 a combustione interna sovralimentato, una risposta sempre molto rapida in quanto il circuito di aria di sovralimentazione à ̈ già pressurizzato ed il turbocompressore 12 ha già una velocità elevata per rispondere alla richieste di maggior coppia C motrice. Oltre a ridurre drasticamente il fenomeno del ritardo del turbo o turbo-lag, il sopra descritto metodo di controllo consente di variare la risposta del turbocompressore 12 in funzione di una pluralità di parametri ed in funzione dei desideri del pilota e al contempo, consente di ottimizzare il compromesso fra consumi e prestazioni. Furthermore, the control method described above allows to obtain, in any operating mode of the supercharged internal combustion engine 1, a response that is always very rapid since the charge air circuit is already pressurized and the turbocharger 12 already has a speed high to meet the demands for greater drive torque. In addition to drastically reducing the phenomenon of turbo delay or turbo-lag, the control method described above allows the response of the turbocharger 12 to be varied as a function of a plurality of parameters and according to the wishes of the driver and at the same time, allows to optimize the compromise between consumption and performance.

Claims (1)

R I V E N D I C A Z I O N I 1.- Metodo di controllo di un motore (1) a combustione interna sovralimentato, in particolare mediante un turbocompressore (12) provvisto di una turbina (13) e di un compressore (14); il metodo di controllo comprende le fasi di: - determinare una pressione (Ptmin) di sovralimentazione obiettivo tale da garantire la coppia (Ci_obj) motrice obiettivo; - determinare una pressione (Pobj) di sovralimentazione effettiva superiore alla pressione (Ptmin) di sovralimentazione obiettivo; - determinare una riserva (RDS) di sovralimentazione effettiva da utilizzare in caso di un aumento della richiesta di coppia (Ci_obj) motrice obiettivo e pari alla differenza fra la pressione (Pobj) di sovralimentazione effettiva e la pressione (Ptmin) di sovralimentazione obiettivo; e - comandare il motore (1) a combustione interna sovralimentato in funzione della riserva (RDS) di sovralimentazione effettiva. 2.- Metodo di controllo secondo la rivendicazione 1, in cui la pressione (Ptmin) di sovralimentazione obiettivo corrisponde alla pressione (Ptmin) di sovralimentazione minima tale da garantire la coppia (Ci_obj) motrice obiettivo. 3.- Metodo di controllo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la pressione (Pobj) di sovralimentazione effettiva à ̈ pari ad un valore di pressione compreso fra la pressione (Ptmin) di sovralimentazione obiettivo e la pressione (Ptmax) di sovralimentazione massima; in cui, la pressione (Ptmax) di sovralimentazione massima à ̈ superiore alla pressione (Ptmin) di sovralimentazione obiettivo. 4.- Metodo di controllo secondo la rivendicazione 3, in cui la pressione (Ptmax) di sovralimentazione massima rappresenta la massima pressione di sovralimentazione ammissibile per il turbocompressore (12) ed à ̈ variabile in funzione della portata (MR) massica ridotta del compressore (14). 5.- Metodo di controllo secondo la rivendicazione 4 e comprendente le ulteriori fasi di: determinare un rapporto di compressione limite, variabile in funzione della portata (MR) massica ridotta; e determinare la pressione (Ptmax) di sovralimentazione massima in funzione del prodotto fra il rapporto di compressione limite e la pressione presente a monte del compressore (14). 6.- Metodo di controllo secondo la rivendicazione 5 e comprendente le ulteriori fasi di: determinare, in una fase preliminare di settaggio e messa a punto del motore (1) a combustione interna, la massima pressione (Pt_max_ass) realizzabile in funzione della portata (MR_ass) massica ridotta assoluta, vale a dire nelle condizioni ambiente di riferimento più favorevoli; e determinare la pressione (Ptmax) di sovralimentazione massima in funzione della massima pressione (Pt_max_ass) realizzabile in funzione della portata (MR_ass) massica ridotta assoluta limitata al prodotto fra il rapporto di compressione limite e la pressione presente a monte del compressore (14). 7.- Metodo di controllo secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui il rapporto di compressione limite à ̈ variabile in funzione di un indice (Δdyn) dinamico variabile in funzione della portata (MR) massica ridotta del compressore (14) e della dinamica della portata (MR) massica ridotta del compressore (14). 8.- Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni precedenti in cui la pressione (Pobj) di sovralimentazione effettiva à ̈ pari ad un valore di pressione in grado di minimizzare il consumo (cs) specifico del motore (1) a combustione interna sovralimentato. 9.- Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni precedenti in cui la pressione (Pobj) di sovralimentazione effettiva à ̈ variabile in funzione della velocità (n) di rotazione e del carico (C) del motore (1) a combustione interna sovralimentato. 10.- Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la pressione (Pobj) di sovralimentazione effettiva à ̈ pari ad un valore di pressione in grado di minimizzare il consumo del motore (1) a combustione interna sovralimentato per un ciclo guida oppure di minimizzare il consumo del motore (1) a combustione interna sovralimentato per un singolo giro di una gara che si sta disputando. 11.- Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la pressione (Pobj) di sovralimentazione effettiva à ̈ pari ad un valore di pressione in grado di ottimizzare il rendimento del turbocompressore (12). 12.- Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la pressione (Pobj) di sovralimentazione effettiva à ̈ pari ad un valore di pressione in grado di ottimizzare l’efficienza complessiva del turbocompressore (12) e di un numero di macchine elettriche collegate al turbocompressore (12). 13.- Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni precedenti e comprendente le ulteriori fasi di: selezionare una modalità di funzionamento desiderata fra un numero di modalità di funzionamento possibili, di cui una modalità di funzionamento sportiva che privilegia le prestazioni ed una modalità di funzionamento standard che privilegia la riduzione dei consumi; e variare l’ampiezza della riserva (RDS) di sovralimentazione effettiva in funzione della modalità selezionata. 14.- Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni precedenti e comprendente le ulteriori fasi di: determinare il punto del circuito e/o della strada che si sta percorrendo; e variare l’ampiezza della riserva (RDS) di sovralimentazione effettiva in funzione del punto del circuito e/o della strada che si sta percorrendo. 15.- Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni precedenti e comprendente le ulteriori fasi di: determinare il punto del circuito di una gara che si sta disputando, ed il numero di giri rimasti da percorrere per completare la gara oppure una distanza desiderata residua da percorrere; e variare l’ampiezza della riserva (RDS) di sovralimentazione effettiva in funzione del punto del circuito della gara che si sta disputando e del numero di giri rimasti da percorrere per completare la gara o della distanza desiderata residua da percorrere. 16.- Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni precedenti e comprendente le ulteriori fasi di: determinare lo stato di riempimento di un serbatoio di combustibile del motore (1) a combustione interna sovralimentato; e variare l’ampiezza della riserva (RDS) di sovralimentazione effettiva in funzione dello stato di riempimento del serbatoio. 17.- Metodo di controllo secondo una delle precedenti rivendicazioni e comprendente le ulteriori fasi di: - selezionare una modalità di funzionamento desiderata fra un numero di modalità di funzionamento possibili, di cui una modalità di funzionamento sportiva che privilegia le prestazioni ed una modalità di funzionamento standard che privilegia la riduzione dei consumi; e - determinare la riserva (RDS) di sovralimentazione desiderata da utilizzare in caso di un aumento della richiesta di coppia (Ci_obj) motrice obiettivo e variabile in funzione della modalità di funzionamento desiderata e della posizione lungo il circuito di un gran premio. 18.- Metodo di controllo secondo la rivendicazione 17 e comprendente le ulteriori fasi di: determinare la massima riserva (RDS_max) di sovralimentazione ammissibile che consente al motore (1) a combustione interna sovralimentato di portare a termine il gran premio; e comandare il motore (1) a combustione interna sovralimentato in funzione della riserva (RDS) di sovralimentazione effettiva e della massima riserva (RDS_max) di sovralimentazione ammissibile. 19.- Metodo di controllo secondo la rivendicazione 18, e comprendente l’ulteriore fase di: determinare la massima riserva (RDS_max) di sovralimentazione ammissibile in funzione della massa di combustibile residua disponibile nel serbatoio e del numero di giri rimasti da percorrere per portare a termine il gran premio. 20.- Metodo di controllo secondo una delle precedenti rivendicazioni e comprendente le ulteriori fasi di: determinare la coppia effettiva (C) erogata dal motore (1) a combustione interna sovralimentato; calcolare la differenza fra la massima coppia (Cmax) erogabile dal motore (1) a combustione interna e la coppia effettiva (C) erogata dal motore (1) a combustione interna sovralimentato; e variare l’ampiezza della riserva (RDS) di sovralimentazione effettiva in funzione della differenza fra la massima coppia (Cmax) erogabile dal motore (1) a combustione interna e la coppia effettiva (C) erogata dal motore (1) a combustione interna sovralimentato.R I V E N D I C A Z I O N I 1.- Method of controlling a supercharged internal combustion engine (1), in particular by means of a turbocharger (12) equipped with a turbine (13) and a compressor (14); the control method includes the steps of: - determine a target supercharging pressure (Ptmin) such as to guarantee the target engine torque (Ci_obj); - determine an effective boost pressure (Pobj) higher than the target boost pressure (Ptmin); - determine an effective boost reserve (RDS) to be used in the event of an increase in the target engine torque request (Ci_obj) equal to the difference between the actual boost pressure (Pobj) and the target boost pressure (Ptmin); And - command the supercharged internal combustion engine (1) according to the actual supercharging reserve (RDS). 2.- Control method according to Claim 1, wherein the target boost pressure (Ptmin) corresponds to the minimum boost pressure (Ptmin) such as to guarantee the target engine torque (Ci_obj). 3.- Control method according to claim 1 or 2, wherein the actual boost pressure (Pobj) is equal to a pressure value between the target boost pressure (Ptmin) and the maximum boost pressure (Ptmax) ; where, the maximum boost pressure (Ptmax) is higher than the target boost pressure (Ptmin). 4.- Control method according to Claim 3, wherein the maximum boost pressure (Ptmax) represents the maximum allowable boost pressure for the turbocharger (12) and is variable according to the reduced mass flow rate (MR) of the compressor ( 14). 5.- Control method according to Claim 4 and comprising the further steps of: determine a limit compression ratio, which varies according to the reduced mass flow rate (MR); and determining the maximum boost pressure (Ptmax) as a function of the product between the limit compression ratio and the pressure present upstream of the compressor (14). 6.- Control method according to claim 5 and comprising the further steps of: determine, in a preliminary phase of setting and fine-tuning of the internal combustion engine (1), the maximum pressure (Pt_max_ass) achievable as a function of the absolute reduced mass flow rate (MR_ass), that is to say in the most favorable reference ambient conditions; and determining the maximum boost pressure (Ptmax) as a function of the maximum pressure (Pt_max_ass) achievable as a function of the absolute reduced mass flow rate (MR_ass) limited to the product between the limit compression ratio and the pressure present upstream of the compressor (14). 7.- Control method according to claim 5 or 6, wherein the limit compression ratio is variable as a function of a dynamic index (Î "dyn) which varies as a function of the reduced mass flow rate (MR) of the compressor (14) and the dynamics of the reduced mass flow rate (MR) of the compressor (14). 8.- Control method according to one of the preceding claims, in which the actual boost pressure (Pobj) is equal to a pressure value capable of minimizing the specific consumption (cs) of the supercharged internal combustion engine (1). 9.- Control method according to one of the preceding claims, in which the effective boost pressure (Pobj) is variable as a function of the rotation speed (n) and the load (C) of the supercharged internal combustion engine (1). 10.- Control method according to one of the preceding claims, wherein the actual boost pressure (Pobj) is equal to a pressure value capable of minimizing the consumption of the supercharged internal combustion engine (1) for a driving cycle or to minimize the consumption of the supercharged internal combustion engine (1) for a single lap of a race in progress. 11.- Control method according to one of the preceding claims, in which the effective boost pressure (Pobj) is equal to a pressure value capable of optimizing the efficiency of the turbocharger (12). 12.- Control method according to one of the preceding claims, in which the effective boost pressure (Pobj) is equal to a pressure value capable of optimizing the overall efficiency of the turbocharger (12) and of a number of machines cables connected to the turbocharger (12). 13.- Control method according to one of the preceding claims and comprising the further steps of: select a desired operating mode from a number of possible operating modes, including a sports operating mode that favors performance and a standard operating mode that favors reduced consumption; And vary the amplitude of the actual boost reserve (RDS) according to the mode selected. 14.- Control method according to one of the preceding claims and comprising the further steps of: determine the point of the circuit and / or the road you are traveling on; And vary the amplitude of the effective boost reserve (RDS) according to the point of the circuit and / or the road you are traveling on. 15.- Control method according to one of the preceding claims and comprising the further steps of: determine the point of the circuit of a race that is being disputed, and the number of laps remaining to be covered to complete the race or a desired residual distance to be covered; And vary the amplitude of the actual supercharging reserve (RDS) according to the point of the circuit of the race that is being held and the number of laps left to cover to complete the race or the desired residual distance to cover. 16.- Control method according to one of the preceding claims and comprising the further steps of: determining the fill state of a fuel tank of the supercharged internal combustion engine (1); And vary the amplitude of the effective supercharging reserve (RDS) according to the fill level of the tank. 17. Control method according to one of the preceding claims and comprising the further steps of: - select a desired operating mode from a number of possible operating modes, including a sports operating mode that favors performance and a standard operating mode that favors reduced consumption; And - determine the desired supercharging reserve (RDS) to be used in the event of an increase in the torque demand (Ci_obj) target and variable according to the desired operating mode and the position along the circuit of a grand prix. 18. Control method according to claim 17 and comprising the further steps of: determine the maximum allowable boost reserve (RDS_max) which allows the supercharged internal combustion engine (1) to complete the grand prix; And control the supercharged internal combustion engine (1) according to the effective boost reserve (RDS) and the maximum allowable boost reserve (RDS_max). 19.- Control method according to claim 18, and comprising the further step of: determine the maximum allowable turbocharging reserve (RDS_max) as a function of the residual mass of fuel available in the tank and the number of laps left to run to complete the grand prix. 20.- Control method according to one of the preceding claims and comprising the further steps of: determining the effective torque (C) delivered by the supercharged internal combustion engine (1); calculating the difference between the maximum torque (Cmax) that can be delivered by the internal combustion engine (1) and the actual torque (C) delivered by the supercharged internal combustion engine (1); and vary the amplitude of the effective supercharging reserve (RDS) as a function of the difference between the maximum torque (Cmax) that can be delivered by the internal combustion engine (1) and the effective torque (C) delivered by the internal combustion engine (1) supercharged.
IT000400A 2011-07-05 2011-07-05 METHOD OF CONTROL OF THE SPEED OF A COMBUSTION INTERNAL OVER-POWERED ENGINE ITBO20110400A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000400A ITBO20110400A1 (en) 2011-07-05 2011-07-05 METHOD OF CONTROL OF THE SPEED OF A COMBUSTION INTERNAL OVER-POWERED ENGINE
EP12175211.7A EP2543856B1 (en) 2011-07-05 2012-07-05 Method for controlling a supercharged internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000400A ITBO20110400A1 (en) 2011-07-05 2011-07-05 METHOD OF CONTROL OF THE SPEED OF A COMBUSTION INTERNAL OVER-POWERED ENGINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ITBO20110400A1 true ITBO20110400A1 (en) 2013-01-06

Family

ID=44898485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT000400A ITBO20110400A1 (en) 2011-07-05 2011-07-05 METHOD OF CONTROL OF THE SPEED OF A COMBUSTION INTERNAL OVER-POWERED ENGINE

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2543856B1 (en)
IT (1) ITBO20110400A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6090280B2 (en) * 2014-10-09 2017-03-08 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0952324A2 (en) * 1998-04-22 1999-10-27 Robert Bosch Gmbh Apparatus for rebuilding the torque of turbocharged engine after operating under anti-slip regulation
EP1323912A1 (en) * 2001-12-21 2003-07-02 Delphi Technologies, Inc. Method for controlling the boost pressure of a turbocharged internal combustion engine
US20040118117A1 (en) * 2002-12-20 2004-06-24 Deere & Company, A Delaware Corporation Control system and method for turbocharged throttled engine
EP2014894A1 (en) * 2007-07-09 2009-01-14 Magneti Marelli Powertrain S.p.A. A control method for a turbocharger supercharged internal combustion engine

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6161384A (en) * 1994-05-02 2000-12-19 Waukesha Engine Division, Dresser Equipment Group, Inc. Turbocharger control management system throttle reserve control
US6672060B1 (en) * 2002-07-30 2004-01-06 Ford Global Technologies, Llc Coordinated control of electronic throttle and variable geometry turbocharger in boosted stoichiometric spark ignition engines
FR2854658B1 (en) * 2003-05-06 2007-02-09 Siemens Vdo Automotive METHOD FOR MANAGING AIR FLOW IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND CORRESPONDING DEVICE
PL1741895T3 (en) 2005-07-05 2010-07-30 Magneti Marelli Spa A method and device for controlling the speed of rotation of a turbosupercharger in an internal-combustion engine
EP2096277A1 (en) 2008-02-27 2009-09-02 MAGNETI MARELLI POWERTRAIN S.p.A. Supercharged internal-combustion engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0952324A2 (en) * 1998-04-22 1999-10-27 Robert Bosch Gmbh Apparatus for rebuilding the torque of turbocharged engine after operating under anti-slip regulation
EP1323912A1 (en) * 2001-12-21 2003-07-02 Delphi Technologies, Inc. Method for controlling the boost pressure of a turbocharged internal combustion engine
US20040118117A1 (en) * 2002-12-20 2004-06-24 Deere & Company, A Delaware Corporation Control system and method for turbocharged throttled engine
EP2014894A1 (en) * 2007-07-09 2009-01-14 Magneti Marelli Powertrain S.p.A. A control method for a turbocharger supercharged internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
EP2543856B1 (en) 2018-06-20
EP2543856A8 (en) 2013-04-17
EP2543856A3 (en) 2013-08-21
EP2543856A2 (en) 2013-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3925397B2 (en) Turbocharger control device with electric motor
ES2239281T3 (en) METHOD OF CALCULATION OF THE MOTOR TORQUE.
JP2017002788A (en) Controller of internal combustion engine
US9297317B2 (en) Method for controlling an internal combustion engine
WO2006104283A1 (en) Control device and control method for engine
EP3707361B1 (en) Measurement, modeling, and estimation of scavenging airflow in an internal combustion engine
JP5287559B2 (en) Vehicle vibration control device
RU2715637C2 (en) Method (embodiments) and system for controlling ejection flow through aspirator for vehicle engine
US10408124B2 (en) Control method for turbocharger
WO1999047800A1 (en) Internal combustion engine, control apparatus for an internal combustion engine, and its control method
CN110307094A (en) Control device for internal combustion engine
US10718279B2 (en) Method for controlling an internal combustion engine
US9334814B2 (en) Method for controlling an internal combustion engine
ITBO20110400A1 (en) METHOD OF CONTROL OF THE SPEED OF A COMBUSTION INTERNAL OVER-POWERED ENGINE
US7516618B2 (en) Engine air supply control method which is intended, for example, for the control of a turbocharged engine
JP2004308646A (en) Controlling device of internal combustion engine
ITBO20120216A1 (en) METHOD OF CONTROL OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
ITBO20100604A1 (en) METHOD OF CHECKING THE SPEED OF AN INTERNAL COMBUSTION MOTOR OVER-POWERED BY A TURBOCHARGER
JP6763488B2 (en) Control method and control device for internal combustion engine for vehicles
JP2014169648A (en) Supercharger control device for internal combustion engine
JP2006046297A (en) Controller for hybrid vehicle
JP6286907B2 (en) Engine control device
EP3631185A1 (en) A method and vehicle system using such method
JP2013011230A (en) Estimation apparatus for atmospheric pressure
JP2015010547A (en) Control device for engine